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中小学生常见前交叉韧带损伤机制与预防手段

2024-10-11陈晨林彦彬唐佳鑫吴键

中国学校体育 2024年8期

运动是促进中小学生健康成长的重要因素,然而,运动过程中的损伤问题不可忽视。在体育活动中,前交叉韧带(ACL)是维持膝关节稳定性的关键组织之一,其损伤不仅会影响学生参与体育活动,还可能对其长期健康产生负面影响。笔者基于中国教育科学研究院体育美育研究所健康体能课题组(以下简称“健康体能课题组”)的研究,系统探讨了前交叉韧带损伤的特征和症状,导致前交叉韧带损伤的原因及预防策略,以及前交叉韧带损伤的预防和康复手段,以期通过综合性的措施,科学预防中小学生前交叉韧带损伤,提升损伤后的康复水平,以保障其身体健康发展。

一、中小学生常见前交叉韧带的症状与功能障碍

前交叉韧带损伤是一种常见的膝关节损伤,通常伴随着特定的损伤特征和疼痛症状。前交叉韧带是膝关节内部的一个重要结构,主要负责限制胫骨前移和旋转,保持膝关节的稳定性。当前交叉韧带受损时,膝关节会出现撕裂的感觉,也会表现出肿胀和疼痛,走路或运动时会出现活动受限和稳定性变弱等问题。

1.感觉和听觉

前交叉韧带损伤通常伴随着剧烈的疼痛和不适感,尤其是在受伤后的短时间内,患者可能会感受到一种“爆裂”或“撕裂”的感觉,这通常是损伤时韧带断裂或拉伤出现的感觉,严重时甚至可以听到损伤时的“撕裂”声音,这种声音通常在运动时突然扭转动作而出现。出现该感觉或声音时,应立即进行专业的医学保护和处理。

2.膝关节肿胀

前交叉韧带损伤后,膝关节往往会出现明显的肿胀或水肿,这是由于损伤引起的炎症反应,导致关节内的炎性液体积聚。肿胀通常在损伤后的几小时内开始显现,并可能持续数天甚至更长时间。韧带撕裂导致血液和组织液渗出至关节腔内,增加膝关节体积,引起局部压力增高和疼痛。患者常常会感到膝关节僵硬,活动范围受限,尤其在弯曲和伸直膝盖时疼痛加剧。炎症反应是机体的保护性反应,旨在清除损伤部位的细胞碎片和病原体,但同时也会引起明显的不适感。

3.活动受限与稳定性问题

前交叉韧带损伤后,患者常常感到膝关节的稳定性明显下降,尤其是在进行转向或侧向移动时。损伤会让患者经历剧烈的疼痛和肿胀,这些症状在急性期尤为显著。疼痛感通常集中在膝关节的前部或周围区域,使得患者不敢使用受伤的膝关节进行任何活动。肿胀加剧了关节的僵硬感,进一步限制了膝关节的活动范围。患者在尝试弯曲或伸直膝盖时,会感到剧烈的疼痛和不适,这使得其进行日常活动如行走、上下楼梯等变得困难重重。

从功能障碍的角度来看,前交叉韧带的主要功能受损后,膝关节的稳定性大幅下降,使得患者在活动中容易感到不稳定感。前交叉韧带损伤使膝关节失去了限制胫骨前移和旋转的能力,导致关节在负重时容易出现异常移动。这种不稳定性使得患者在进行任何涉及膝关节的活动时都变得谨慎。特别是在需要转向或侧向移动的情况下,患者会感到膝关节无法稳定支撑身体重量,增加了跌倒和进一步损伤的风险,此时应避免膝关节的过度使用和承重。这种功能障碍不仅影响运动表现,还严重限制了患者日常生活和工作的能力。

4.疼痛和不适

前交叉韧带损伤后,患者通常会经历持续的疼痛和不适感,这种疼痛可以表现为锐痛或钝痛,通常集中在膝关节前部或周围区域。急性期的剧烈疼痛可能会随着时间的推移转变为持续的隐痛或间歇性疼痛。疼痛感在活动或运动时尤为明显,如,走路、上下楼梯、蹲起或其他需要膝关节负重的动作。疼痛不仅限制了患者的运动能力,还使得其在进行日常活动(如,行走、站立,甚至坐下)时都变得较为困难。长期的疼痛和不适感会导致患者不自觉地减少膝关节的使用,避免疼痛加剧,从而进一步影响膝关节的功能恢复和整体活动能力。持续的疼痛还可能引起患者的心理压力和情绪困扰,影响患者的生活质量和康复进程。

综上所述,前交叉韧带损伤的特征和症状涵盖了损伤时的疼痛感、膝关节肿胀、活动受限、膝关节稳定性下降及持续的疼痛不适等方面。对这些症状的准确理解和诊断,是制订有效的康复计划和治疗方案的关键步骤。因此,作为一线体育教育工作者或学生自身要对前交叉韧带损伤的症状有所认知,才能更好地预防和针对性地进行康复和训练。

二、导致中小学生常见前交叉韧带损伤的原因

1.非接触性损伤

非接触性前交叉韧带损伤是最常见的损伤类型,通常发生在学生进行快速转向、急停或加速时。这些运动包括足球中的突然转身、篮球中的快速跳跃和侧移,以及其他需要快速改变运动方向的体育项目。在这些动作中,如果学生的膝关节姿势不正确或在运动时无法有效地控制身体的平衡,就会增加前交叉韧带承受过载力的风险,从而导致损伤。

2.运动时的不良姿势

在运动技术尚未成熟或缺乏专业指导的情况下,学生可能使用不正确的姿势进行运动,如,深蹲时用弯腰代偿完成大力量训练,篮球落地时膝关节过度内扣,以及在进行扭转动作时未能正确保护膝关节等。这些不良姿势在运动过程中频繁出现时,都会增加前交叉韧带损伤的风险。

3.运动中的碰撞或冲击

在接触性运动项目中,如,橄榄球、冰球等,学生在运动过程中可能因不恰当的接触或意外碰撞而面临直接的膝关节撞击或外力扭曲,从而导致前交叉韧带损伤。

4.肌肉力量失衡

膝关节周围肌肉力量的均衡发展对前交叉韧带的稳定性至关重要。若股四头肌、腘绳肌等主动肌和拮抗肌群的力量不足或肌力失衡,就会增加前交叉韧带在运动中承受的负荷,从而增加损伤的风险。如,起跳落地时由于股四头肌和腘绳肌肌力失衡,导致前交叉韧带稳定性较差,在运动中无法得到足够的支撑和保护,使得前交叉韧带更容易受到损伤。

5.遗传和解剖因素

个体的遗传因素和解剖结构也可能影响前交叉韧带损伤的发生率。部分人会存在天生膝关节解剖结构不稳定或前交叉韧带相对较脆弱,这会导致他们在运动中更容易受到损伤。在这种情况下,即使在运动中使用了正确的技术和姿势,但仍然存在前交叉韧带损伤的风险。

综上所述,前交叉韧带损伤的原因复杂多样,涵盖了运动技术不良、运动时的不恰当动作、运动中的外力撞击、肌肉力量失衡,以及个体遗传和解剖结构等多方面。了解这些原因有助于制订针对性的预防措施和康复计划,以降低前交叉韧带损伤的发生率,保护学生的膝关节健康。

三、中小学生常见前交叉韧带损伤的预防策略

1.建立正确的动作模式

通过专业的指导和培训,引导学生建立正确的动作模式,增强学生科学运动的意识。特别是在进行快速转向、加速和减速动作时,学习正确的身体控制和平衡技巧,可以减少前交叉韧带损伤的风险。如,跳跃和落地时应保持膝盖和脚尖对齐,避免膝关节内扣和过度旋转。

2.肌肉力量和平衡训练

加强膝关节周围肌肉群(主动肌和拮抗肌)力量的平衡发展,以提高关节的稳定性。通过系统的力量训练和平衡训练,可以有效减少前交叉韧带损伤的发生率。具体训练内容包括腿部力量训练、肌肉柔韧伸展性训练,以及使用平衡垫进行的动态稳定性训练。

3.适当的热身和伸展

在体育活动前进行适当的热身活动和伸展运动,有助于提高肌肉的柔韧性和关节的活动范围,减少在运动中受伤的可能性。热身活动包括轻度的有氧运动和动态伸展,以提高心率和肌肉温度,使身体做好运动准备。

4.运动装备的合理选择和使用

选择适合于运动项目的专业运动装备和保护装备能有效减少外力对膝关节的直接撞击和扭曲,从而降低前交叉韧带损伤的风险。如,运动鞋和膝盖护具,运动鞋能够提供良好的支撑和防滑性能,膝盖护具则可以在高风险的活动中提供额外的保护。

5.合理的锻炼计划和休息安排

制订合理的锻炼计划,包括逐步增加训练强度和时长,避免突然剧烈运动或过度训练等。在训练中安排充分的休息和恢复时间,有助于减少疲劳和肌肉不适,从而降低损伤发生的可能性。合理的训练计划应包含间歇时间,以使肌肉和关节在高强度运动后有时间恢复。

6.定期监测和评估动作模式

定期监测学生的动作模式和身体状况,如,使用视频分析技术评估学生的动作模式,及时发现和纠正潜在的运动技术错误,评估肌肉力量失衡的差异性,并进行针对性的技术改进,可以帮助学生和教师团队提前预防前交叉韧带损伤。

综上所述,通过建立正确的运动技术和姿势、加强肌肉力量和平衡训练、适当的热身伸展、选择合适的运动装备、合理的训练安排及定期监测和评估动作模式等综合的预防措施和方法,可以有效降低前交叉韧带损伤的发生率,保护学生的膝关节健康。

四、中小学生常见前交叉韧带伤后的康复手段

前交叉韧带损伤后的康复手段涵盖多个方面,主要目的是恢复膝关节功能和稳定性,减少复发的风险。

康复的第一步是确立早期的康复目标,即主要控制疼痛和肿胀,保护受伤的前交叉韧带。这通常通过冰敷、压迫、抬高和使用支持装置(如,拐杖或膝关节支架)来实现。这些措施有助于减少炎症反应和再次伤害,并为后续康复做好准备。

康复的第二步是逐步恢复膝关节的活动范围和肌肉力量。教师应为学生设计个性化的康复计划,包括活动关节功能和轻度的力量稳定性训练,以帮助恢复膝关节周围肌肉的功能和力量。同时,逐步增加训练强度和活动范围,以确保膝关节能够安全、稳定地承受日常生活和运动活动所需的力量。

康复过程中的重点步骤之一是重新建立膝关节的神经肌肉控制,这包括平衡和稳定性训练,以改善学生在运动中的动态控制能力。通过针对性设计的平衡训练和功能性训练,可以提高膝关节的运动控制和稳定性,减少运动中的不稳定感和再次受伤的风险。

康复过程中的最终阶段是逐步恢复运动和活动水平。这包括进行体育特定的功能性训练,如,跑步、跳跃和转向动作等练习。体育教师应根据学生的康复进展,制订适合其运动需求和能力的个性化训练计划。

笔者列举了一套系统的前交叉韧带损伤康复训练方法:从恢复活动范围到肌肉激活与稳定性训练再到功能力量训练和拉伸放松训练。该康复训练方法同时也可以作为前交叉韧带损伤的预防训练手段,以减少发生前交叉韧带损伤的概率(表1)。

综上所述,前交叉韧带损伤的康复手段涉及早期的疼痛和肿胀控制、逐步恢复关节活动范围和肌肉力量、神经肌肉控制的重新建立,以及逐步恢复运动和活动水平等过程。通过系统和全面的康复计划,可以最大限度地恢复膝关节功能,减少前交叉韧带损伤的长期影响。

[本文系中国教育科学研究院中央科研院所基本科研业务费专项资助课题“中国青少年健康体能教学与训练体系构建与实践应用研究”成果(课题编号:GYI2022013)阶段性成果]